【摘要】：在利用潮流能方面,水輪機(jī)是最主要的能量轉(zhuǎn)換裝置,水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最終將影響對潮流能的利用效率。對于垂直軸水輪機(jī),葉片形式對水輪機(jī)性能有著重要影響。本文主要探導(dǎo)了垂直軸式水輪機(jī)葉片表面不同開孔密度對水輪機(jī)水動力性能的影響。具體研究內(nèi)容如下:(1)簡述了水輪機(jī)發(fā)展前景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,進(jìn)行了水輪機(jī)葉片的受力分析,定義了相關(guān)的無量綱參數(shù),探導(dǎo)了開孔葉片水動力性能的CFD方法。(2)研究了葉片開孔密度對水輪機(jī)水動力性能的影響。(a)在開孔形式一致情況下,設(shè)計(jì)了四種水平截面不同的開孔形式,其中第一種和第二種開孔形式主要是改變了單個孔的孔徑,研究了開孔前后的水動力性能差異。研究后發(fā)現(xiàn)第一種開孔形式對水輪機(jī)的影響較大,第二種開孔形式影響程度相對較小;為了便于比對選擇以第一種開孔形式作為原型,在展長方向上分別布置了2、4、6、8個孔,研究了單列孔上不同孔密度所產(chǎn)生的影響。(b)在每列孔上的孔數(shù)量都是4個的情況下,設(shè)計(jì)了1列孔、2列孔和3列孔,研究了孔列數(shù)改變對水動力性能所產(chǎn)生的影響。通過數(shù)值模擬研究,得到了各個開孔模型水輪機(jī)的扭矩隨方位角變化曲線,能量捕獲系數(shù)C_P隨葉尖速比的變化規(guī)律。(3)開展了拖曳水池實(shí)驗(yàn)研究。通過水池實(shí)驗(yàn)研究,對不開孔葉片的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了比對,以此來驗(yàn)證數(shù)值模擬的可靠性。比對結(jié)果表明:數(shù)值模擬方法用來研究開孔對水輪機(jī)水動力性能影響是合理的。
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P743;TM612
【圖文】：

向 I”潮流實(shí)驗(yàn)電站示意圖 圖 1-2“萬向 II”潮流nXiang I”Tidal power station Fig1.2 “WanXiang II” T獨(dú)立設(shè)計(jì)并制作的一款水輪機(jī)[14]該水輪機(jī)與前面兩，如圖 1-3 所示，該學(xué)校為這個水輪機(jī)所設(shè)計(jì)的葉片葉片類型有著比較顯著的好處，是較好的啟動性能。經(jīng)濟(jì)性高，易維護(hù)的特點(diǎn)。但是這套裝置有個不好的達(dá)到很大的旋轉(zhuǎn)角速度，需要一些額外的裝置來提高

都在很早的時候?qū)λ啓C(jī)進(jìn)行了理論研究和實(shí)驗(yàn)研本兩個國家就率先對潮流能水輪機(jī)的發(fā)電研究，形在 1974 和 1985 年就進(jìn)行了三種類型的水輪機(jī)實(shí)際機(jī)的研究積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。源科技公司研發(fā)一款名叫 Davis（如圖 1-4 所示）水形式，并且葉片是帶固定偏角的。在海底淤泥中安裝整個轉(zhuǎn)子錨固在沉箱上。而且這個沉箱結(jié)構(gòu)經(jīng)過特殊得水流流速變得更加快速，從而提高水輪機(jī)發(fā)電效是采用的國際標(biāo)準(zhǔn)，零部件都是符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不需這種方式使得之后的安裝和維修也將變得更具有經(jīng)的企業(yè)設(shè)計(jì)了一款（如圖 1-5 所示）垂直軸潮流發(fā)電形式，并且是固定偏角。該潮流發(fā)電系統(tǒng)采用的是雙種結(jié)構(gòu)方式，該公司已經(jīng)設(shè)計(jì)了 5kW 和 25kW 兩種加拿大和美國取得了多次成功。

圖 1-5 三葉片 Kobold 水輪機(jī)Fig 1.5 Three-bladed Kobold turbine圖 1-6 EC 水輪機(jī)Fig 1.6 EC turbine業(yè)設(shè)計(jì)的一款螺旋式水輪機(jī) GHT（如圖 1-6 所示）葉片有所不同，該水輪機(jī)葉片是一種有著一定扭轉(zhuǎn)角

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 白冰;劉登成;周偉新;;對轉(zhuǎn)槳水動力性能預(yù)報(bào)及影響參數(shù)分析[J];中國造船;2017年02期

2 張志軍;王德恂;;槳舵組合體水動力性能預(yù)報(bào)[J];武漢水運(yùn)工程學(xué)院學(xué)報(bào);1988年03期

3 蘭劍;鮮于晨松;;新概念張力腿平臺水動力性能分析[J];船舶工程;2015年06期

4 楊立軍;肖龍飛;楊建民;;半潛式平臺水動力性能研究[J];中國海洋平臺;2009年01期

5 胡健;黃勝;馬騁;錢正芳;;船后吊艙推進(jìn)器的水動力性能研究[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

6 胡騰飛;王先洲;劉平;張志國;馮大奎;;船舶水動力性能的多目標(biāo)優(yōu)化方法[J];艦船科學(xué)技術(shù);2014年06期

7 郭春雨;孫瑜;趙大剛;汪小翔;;帶有推力鰭的吊艙推進(jìn)器水動力性能研究[J];船舶工程;2013年04期

8 孟凡豪;嚴(yán)天宏;何波;徐新勝;;水下滑翔器整體外形設(shè)計(jì)及水動力性能分析[J];海洋工程;2014年02期

9 楊仁友;司馬燦;張俊強(qiáng);;潛器調(diào)節(jié)索功能分析及水動力性能設(shè)計(jì)[J];船舶力學(xué);2011年Z1期

10 邱云明;;受損船水動力性能研究現(xiàn)狀[J];艦船科學(xué)技術(shù);2013年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 藺世杰;馬勇;鄭偉濤;賀陽映;雷曉珊;張松;唐吉濤;;470級帆船船體對舵水動力性能影響研究[A];第十九屆全國運(yùn)動生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會論文摘要匯編[C];2017年

2 張松;馬勇;賀陽映;藺世杰;雷曉珊;劉志榮;;運(yùn)動帆船船體水動力性能數(shù)值模擬的國內(nèi)外研究進(jìn)展[A];第二十屆全國運(yùn)動生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會論文摘要匯編[C];2018年

3 張海鵬;曹緒祥;郭春雨;張佐天;姜慧;林健峰;;仿生凹凸舵水動力性能研究[A];聚焦應(yīng)用 支撐創(chuàng)新——船舶力學(xué)學(xué)術(shù)委員會測試技術(shù)學(xué)組2016年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2016年

4 郭春雨;楊晨俊;馬寧;;拖式吊艙推進(jìn)器直航狀態(tài)下水動力性能數(shù)值計(jì)算[A];第二十一屆全國水動力學(xué)研討會暨第八屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨兩岸船舶與海洋工程水動力學(xué)研討會文集[C];2008年

5 王兆立;蘇玉民;李彥麗;王曉飛;;仿胸鰭推進(jìn)系統(tǒng)的水動力性能研究[A];2008年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨中國船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ITTC30周年紀(jì)念會論文集[C];2008年

6 張松;馬勇;賀陽映;藺世杰;雷曉珊;劉志榮;;運(yùn)動帆船船體水動力性能數(shù)值模擬的國內(nèi)外研究進(jìn)展[A];第二十屆全國運(yùn)動生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會論文摘要匯編[C];2018年

7 馬勇;鄒早建;鄭偉濤;;蹼泳板水動力性能試驗(yàn)研究[A];第十七屆全國水動力學(xué)研討會暨第六屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集[C];2003年

8 李彥麗;蘇玉民;王曉飛;唐波;;三維拍動翼的水動力性能研究[A];2008年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨中國船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ITTC30周年紀(jì)念會論文集[C];2008年

9 張志勇;馬勇;藺世杰;鄭勤振;余功運(yùn);;激光級帆船船體水動力性能的數(shù)值模擬研究[A];2015第十屆全國體育科學(xué)大會論文摘要匯編（一）[C];2015年

10 楊立;黃國富;陳雷強(qiáng);;槳后舵球式推力鰭水動力性能分析與設(shè)計(jì)[A];2013年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 吳芳;超大型船舶設(shè)計(jì)有了新利器[N];中國船舶報(bào);2014年

2 記者 張銀炎;中荷首度攜手研究船舶水動力[N];中國船舶報(bào);2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 洪智超;基于CFD方法的船舶水動力性能預(yù)報(bào)及優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2018年

2 鹿麟;泵噴推進(jìn)器設(shè)計(jì)與流場特性研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2016年

3 葛新發(fā);賽艇水動力性能和運(yùn)動員機(jī)能的評定研究[D];武漢理工大學(xué);2004年

4 郭春雨;螺旋槳與舵附推力鰭相互干擾水動力性能數(shù)值計(jì)算[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

5 于凱;仿生推進(jìn)器的水動力性能理論預(yù)報(bào)與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

6 王培生;全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的水動力性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

7 彭建軍;振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置水動力性能研究[D];山東大學(xué);2014年

8 何苗;一體化節(jié)能推進(jìn)裝置的構(gòu)型設(shè)計(jì)及水動力性能預(yù)報(bào)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

9 馮佰威;基于多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的船舶水動力性能綜合優(yōu)化研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

10 王兆立;仿胸鰭推進(jìn)系統(tǒng)水動力性能理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 于晨芳;深水八角形浮式鉆井生產(chǎn)儲油平臺（FDPSO）水動力性能研究[D];上海交通大學(xué);2016年

2 顧強(qiáng)強(qiáng);前置導(dǎo)管對大側(cè)斜槳水動力性能的影響[D];大連理工大學(xué);2019年

3 胡曉慶;含有塢艙的船舶水動力性能分析[D];江蘇科技大學(xué);2019年

4 宋黃雍;葉片開孔對水輪機(jī)水動力性能影響的試驗(yàn)研究[D];浙江海洋大學(xué);2019年

5 馬鴻;葉片開孔密度對豎軸水輪機(jī)的水動力性能影響研究[D];浙江海洋大學(xué);2019年

6 盧通;防波堤布置對浮式結(jié)構(gòu)物水動力性能的影響[D];江蘇科技大學(xué);2019年

7 楊田祥;通用抗流動力浮標(biāo)平臺運(yùn)動特性及阻力研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2019年

8 劉煥龍;仿企鵝撲鰭推進(jìn)水動力性能的數(shù)值預(yù)報(bào)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2019年

9 姜鈞U

本文編號：2746088